專(zhuān)利名稱(chēng)：微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輪椅，尤其是一種微電腦控制的電動(dòng)、手動(dòng)兩用輪椅，是用于殘疾患者行動(dòng)和運(yùn)動(dòng)煅煉的組合器械。
背景技術(shù)：
患者因腦內(nèi)出血或造成中樞神經(jīng)受壓時(shí)，會(huì)導(dǎo)致偏癱或下肢失支去知覺(jué)，患者不能站立行走，甚至生活不能自理，有的雖說(shuō)可借助工具行走，但行走困難，無(wú)法進(jìn)行室內(nèi)外的自由活動(dòng)?，F(xiàn)有的技術(shù)中，對(duì)于嚴(yán)重癱瘓患者的行動(dòng)器具主要是通過(guò)自身或他人進(jìn)行行動(dòng)的器具，對(duì)于下肢癱瘓患者則采用機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛行動(dòng)；如輪椅，三輪摩托；但這些器具只能用于不完全性癱瘓，且機(jī)動(dòng)車(chē)體積和重量大，速度快，只適合上肢具有相當(dāng)體力的下肢癱瘓患者；這種機(jī)動(dòng)車(chē)不能在室內(nèi)或庭院小巷活動(dòng)，既不安全又不方便，且不能給患者進(jìn)行必要的運(yùn)動(dòng)鍛煉。又不可折疊，不易于存放和攜帶運(yùn)輸。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，使患者能方便地出入室內(nèi)、外進(jìn)行活動(dòng)和進(jìn)行運(yùn)動(dòng)鍛煉；并可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離行走，還可以疊并后攜帶運(yùn)輸；為了完成上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，包括車(chē)架，設(shè)在車(chē)架上的兩個(gè)車(chē)輪及手驅(qū)動(dòng)圈，設(shè)在車(chē)架前下部的導(dǎo)向輪及其后下部的防傾翻輪，設(shè)在車(chē)架中部的椅座坐墊及活動(dòng)扶手架，其特征在于它還包括設(shè)在車(chē)架上可控制輪椅運(yùn)行的微電腦控制裝置及與其電連接的電力驅(qū)動(dòng)裝置，及設(shè)在車(chē)架前部的腳踏裝置。
所述微電腦控制裝置包括設(shè)置在車(chē)架右側(cè)部的微電腦控制器及其上方扶手處的操作器座、操縱器、操縱手柄，設(shè)在椅座坐墊下方并置于蓄電池架上的蓄電池。
所述電力驅(qū)動(dòng)裝置為設(shè)在車(chē)架兩側(cè)部并各自獨(dú)立驅(qū)動(dòng)兩側(cè)車(chē)輪的兩套相同的電力驅(qū)動(dòng)裝置，其每套包括由筒式直流電機(jī)與雙級(jí)齒輪減速器連接為一體的總成件，筒式直流電機(jī)的輸出軸與雙級(jí)齒輪減速器的輸入軸為同一軸，該雙級(jí)齒輪減速器的輸出軸通過(guò)其外端設(shè)置的牙嵌式車(chē)輪離合器與車(chē)輪呈連接或分離狀，該筒式直流電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的末端設(shè)有電磁摩擦式制動(dòng)器，該電子驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)設(shè)在其雙級(jí)齒輪減速器上部的頂面卡瓦及前端的側(cè)卡瓦分別卡固在車(chē)架的橫梁及助推把上，而構(gòu)成該電力驅(qū)動(dòng)裝置與車(chē)架的固定連接。
所述腳踏裝置為連接在車(chē)架前端的踏腳板總成?；蛩瞿_踏裝置為一連接在車(chē)架前端的下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器，其包括底座，固接在底座上可與車(chē)架連接的連接固定架、運(yùn)動(dòng)電機(jī)、蝸輪減速器，設(shè)在蝸輪減速器輸出軸上的踏板搖臂、運(yùn)動(dòng)踏板及其鎖緊扣帶，運(yùn)動(dòng)踏板上向內(nèi)依次鉸接有連桿及上端與車(chē)架鉸接的擺桿；其還包括設(shè)在左側(cè)扶手上可控制該下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器的電子調(diào)速器，其分別與作為電源的蓄電池及運(yùn)動(dòng)電機(jī)電連接。
所述車(chē)架前端的縱梁上設(shè)有兩對(duì)可與腳踏裝置的踏腳板總成或下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60構(gòu)成易拆裝并固定連接的插接式固定銷(xiāo)座及鎖止開(kāi)關(guān)。
所述車(chē)架是可折疊的長(zhǎng)方形框架結(jié)構(gòu)，其后面的兩垂直助推把向上延伸構(gòu)成車(chē)架的靠背部，該長(zhǎng)方形框架結(jié)構(gòu)的車(chē)架的內(nèi)側(cè)設(shè)有穩(wěn)定支架，其由兩件結(jié)構(gòu)相同的“工”字形內(nèi)、外構(gòu)件通過(guò)中心銷(xiāo)連接為叉式結(jié)構(gòu)，其兩上橫梁與椅座坐墊相連接，并坐落在車(chē)架邊框橫梁上所設(shè)的兩對(duì)內(nèi)弧形的坐墊固定座上，該穩(wěn)定支架的下橫梁通過(guò)活銷(xiāo)與車(chē)架的下橫梁鉸接。
所述蓄電池架上還連接有吊耳及吊耳座，該吊耳座為焊接在車(chē)架側(cè)面并設(shè)有通孔的矩形板，吊耳穿過(guò)吊耳座的通孔，通過(guò)旋接在吊耳端部的螺母構(gòu)成可對(duì)蓄電池架調(diào)整及拆卸的固定連接。
所述穩(wěn)定支架的下段結(jié)構(gòu)為與筒式直流電機(jī)外殼形狀相吻合的弧形結(jié)構(gòu)。
采用上述方案后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果1)由于本實(shí)用新型設(shè)有手驅(qū)動(dòng)圈和電驅(qū)動(dòng)裝置，可以作為電、手動(dòng)兩用輪椅，手驅(qū)動(dòng)時(shí)可進(jìn)行室內(nèi)外范圍不大的活動(dòng)，電驅(qū)動(dòng)時(shí)可進(jìn)行室內(nèi)外活動(dòng)，還可以作遠(yuǎn)距離行走的交通工具；電動(dòng)部分采用24V直流電源供電，保證安全。
2)由于操作部分采用了操縱器，患者只需小范圍地扳動(dòng)操縱手柄，就能方便地實(shí)現(xiàn)輪椅的前進(jìn)、倒退、轉(zhuǎn)向動(dòng)作；同時(shí)，通過(guò)電壓調(diào)整或調(diào)節(jié)輸出電壓，以改變輸出電壓而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。
3)車(chē)輪采用手動(dòng)、電動(dòng)兩種方式驅(qū)動(dòng)，并在電力驅(qū)動(dòng)裝置的減速器輸出軸外端設(shè)置了牙嵌式車(chē)輪離合器，因此操作靈活方便。當(dāng)蓄電池電量不足時(shí)，操縱器上的電量指示燈由綠色變以紅色，警示電量不足，應(yīng)充電。此時(shí)若需繼續(xù)使用輪椅，可旋轉(zhuǎn)輪軸上的牙嵌式車(chē)輪離合器，該牙嵌式車(chē)輪離合器使車(chē)輪與減速器輸出軸分離后，用手轉(zhuǎn)動(dòng)手驅(qū)動(dòng)圈使輪椅行走；采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)牙嵌式車(chē)輪離合器，使車(chē)輪與減速器輸出軸相結(jié)合，由扶手處安裝的微電腦控制器操縱器，通過(guò)操作操縱手柄使操縱器將輪椅運(yùn)行要求傳送給微電腦控制器，從而使微電腦控制器確認(rèn)工作要求后，發(fā)出各項(xiàng)工作程序命令，使電力驅(qū)動(dòng)裝置按照命令進(jìn)行工作。
4)由于該輪椅設(shè)有微電腦控制裝置，可容易實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向時(shí)由微電腦控制裝置控制一側(cè)車(chē)輪前進(jìn)，另一側(cè)車(chē)輪后退而各作方向相反的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使輪椅可進(jìn)行小角度轉(zhuǎn)向和360°原地旋轉(zhuǎn)；在室內(nèi)可方便地出入各房間；在室外可以在庭院小道，胡同小巷中靈活方便地行走。
5)由于電力驅(qū)動(dòng)裝置的筒式直流電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的末端上設(shè)置了電磁摩擦式制動(dòng)器，當(dāng)操縱手柄直立時(shí)，即切斷通向電磁摩擦式制動(dòng)器的電流，筒式直流電機(jī)的電流也同時(shí)被切斷而停止工作，摩擦片在彈簧的彈力作用下，將直流電機(jī)轉(zhuǎn)子軸抱緊制動(dòng)，使車(chē)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)電流通過(guò)電磁摩擦式制動(dòng)器時(shí)，產(chǎn)生的電磁力將摩擦片彈簧壓縮，解除筒式直流電機(jī)動(dòng)力輸出軸制動(dòng)，筒式直流電機(jī)接通電流旋轉(zhuǎn)工作，車(chē)輪又被驅(qū)動(dòng)行走。操作操縱手柄，微電腦控制器反應(yīng)快速，各種工作方式的切換可在瞬間完成，有效地控制行走中的加速、減速、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和停車(chē)。
6)由于在車(chē)架的前端的縱梁上設(shè)置了兩對(duì)可與踏腳板總成或下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器連接的插接式固定銷(xiāo)座，踏腳板總成和下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器可更換使用，下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器是一獨(dú)立的電動(dòng)總成，在左側(cè)扶手上設(shè)有控制該裝置的電子調(diào)速器，當(dāng)患者需對(duì)下肢進(jìn)行活動(dòng)鍛煉時(shí)，可取下踏腳板總成，將下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器安裝于固定銷(xiāo)座上，通過(guò)電子調(diào)速器選擇運(yùn)動(dòng)速度，即可進(jìn)行下肢的強(qiáng)制性運(yùn)動(dòng)鍛煉；當(dāng)患者在用輪椅散步時(shí)，該裝置電源取用于蓄電池，可在輪椅慢速行走中進(jìn)行鍛煉；在室內(nèi)使用該裝置時(shí)，可接用外接電源，以減小蓄電池電量消耗。
7)由于車(chē)架是可折疊的長(zhǎng)方形框架結(jié)構(gòu)，其內(nèi)側(cè)設(shè)有上下活動(dòng)連接的穩(wěn)定支架，很易于折疊，折疊輪椅時(shí)，該穩(wěn)定支架下段的弧形結(jié)構(gòu)又可與直流電機(jī)外殼的形狀相吻合，使車(chē)架的兩側(cè)部完全向中心靠攏，使輪椅折疊后厚度更小，易于存放和攜帶運(yùn)輸。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是本實(shí)用新型微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅安裝有踏腳板總成的側(cè)面視圖；圖2是本實(shí)用新型微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅的背面視圖；圖3是本實(shí)用新型微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅的車(chē)架折疊后的視圖；圖4是本實(shí)用新型微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅的穩(wěn)定支架視圖；圖5是本實(shí)用新型微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅安裝有下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器的側(cè)面視圖；圖6是本實(shí)用新型微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅的電控原理流程圖；圖中車(chē)輪1筒式直流電機(jī)2 吊耳座3 活動(dòng)扶手架4微電腦控制器5電子調(diào)速器6 操縱手柄7 操縱器8操縱器座9坐墊固定座10 電磁摩擦式制動(dòng)器11鎖止開(kāi)關(guān)12固定銷(xiāo)座13 踏腳板總成14 導(dǎo)向輪15 防傾翻輪16車(chē)架17 牙嵌式車(chē)輪離合器18側(cè)卡瓦19 頂面卡瓦20減速器21 驅(qū)動(dòng)圈22 蓄電池23 蓄電池架24穩(wěn)定支架25 吊耳26椅座坐墊27靠背部28擺桿29 連桿30運(yùn)動(dòng)電機(jī)31連接固定架32鎖緊扣帶33 運(yùn)動(dòng)踏板35蝸輪減速器36 底座37中心銷(xiāo)50 活銷(xiāo)51下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)用新型微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅的結(jié)構(gòu)包括車(chē)架17，設(shè)在車(chē)架17上的兩個(gè)車(chē)輪1及手驅(qū)動(dòng)圈22，設(shè)在車(chē)架17前下部的導(dǎo)向輪15及其后下部的防傾翻輪16，設(shè)在車(chē)架17中部的椅座坐墊27及活動(dòng)扶手架4。其主要特征是該車(chē)架上還設(shè)有可控制輪椅運(yùn)行的微電腦控制裝置及與其電連接的電力驅(qū)動(dòng)裝置，及設(shè)在車(chē)架前部的腳踏裝置。
本實(shí)用新型所述的微電腦控制裝置包括設(shè)置在車(chē)架17右側(cè)部的微電腦控制器5及其上方扶手處的操縱器座9、操縱器8、操縱手柄7，設(shè)在椅座坐墊27下方并置于蓄電池架24上的蓄電池23。該蓄電池架24上還連接有吊耳26及吊耳座3，該吊耳座3為設(shè)有通孔的矩形板并焊接在車(chē)架17的側(cè)面，吊耳26穿過(guò)吊耳座3的通孔，通過(guò)旋接在吊耳26的端部的螺母固定連接在與車(chē)架焊接的吊耳座3上，該吊耳26還可由螺母對(duì)蓄電池架24進(jìn)行調(diào)整及折卸，圖中未繪出。
本實(shí)用新型輪椅的驅(qū)動(dòng)裝置包括上述手動(dòng)裝置的手驅(qū)動(dòng)圈22和電力驅(qū)動(dòng)裝置，該電力驅(qū)動(dòng)裝置為設(shè)在車(chē)架兩側(cè)部并各自獨(dú)立驅(qū)動(dòng)兩側(cè)車(chē)輪1的兩套相同的電力驅(qū)動(dòng)裝置，其每套電力驅(qū)動(dòng)裝置包括由筒式直流電機(jī)2與雙級(jí)齒輪減速器21連接為一體的總成件，筒式直流電機(jī)2的輸出軸與雙級(jí)齒輪減速器21的輸入軸為同一軸，該雙級(jí)齒輪減速器21的輸出軸外端設(shè)有牙嵌式車(chē)輪離合器18，通過(guò)該牙嵌式車(chē)輪離合器18使雙級(jí)齒輪減速器21的輸出軸與車(chē)輪1呈連接或分離狀態(tài)，即用于電力驅(qū)動(dòng)時(shí)，雙級(jí)齒輪減速器21的輸出軸與車(chē)輪1連接結(jié)合，手驅(qū)動(dòng)時(shí)則分離。該筒式直流電機(jī)2轉(zhuǎn)子軸的末端設(shè)有電磁摩擦式制動(dòng)器11，用于輪椅的減速、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)。
該電力驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)設(shè)在其雙級(jí)齒輪減速器21上部的頂面卡瓦20及前端的側(cè)卡瓦19分別卡固在車(chē)架17的橫梁及助推把上，而構(gòu)成該電力驅(qū)動(dòng)裝置與車(chē)架17的固定連接，即垂直的側(cè)卡瓦19與水平的平行的頂面卡瓦20將雙級(jí)齒輪減速器21及筒式直流電機(jī)進(jìn)行了有效的固定。
本實(shí)用新型所述的設(shè)在車(chē)架17前部的腳踏裝置具有兩種實(shí)施方式，可以在車(chē)架17的前部連接一踏腳板總成14，也可以連接一下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60，兩者可以互相置換，為此，在車(chē)架前端的縱梁上設(shè)有兩對(duì)可與腳踏裝置的踏腳板總成14或下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60構(gòu)成易拆裝并固定連接的插接式固定銷(xiāo)座13及鎖止開(kāi)關(guān)12。該下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60的結(jié)構(gòu)包括底座37，固接在底座37上可與車(chē)架17連接的連接固定架32、運(yùn)動(dòng)電機(jī)31、蝸輪減速器36，設(shè)在蝸輪減速器36輸出軸上的踏板搖臂34，運(yùn)動(dòng)踏板35及鎖緊扣帶33，運(yùn)動(dòng)踏板35上向內(nèi)依次鉸接有連桿30及上端與車(chē)架鉸接的擺桿29，其還包括設(shè)在左側(cè)扶手上可控制該下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60的電子調(diào)速器6，其分別與作為電源的蓄電池23及運(yùn)動(dòng)電機(jī)31電連接。該下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60是一獨(dú)立的電動(dòng)總成，當(dāng)患者需對(duì)下肢進(jìn)行活動(dòng)鍛煉時(shí)，取下踏腳板總成14，將下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60安裝于固定銷(xiāo)座13上，并用鎖止開(kāi)關(guān)12鎖定。通過(guò)電子調(diào)速器6選擇運(yùn)動(dòng)速度，即可進(jìn)行下肢的強(qiáng)制性運(yùn)動(dòng)鍛煉；當(dāng)患者在用輪椅散步時(shí)，該下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器的電源取用于蓄電池，可在輪椅慢速行走中進(jìn)行鍛煉；在室內(nèi)使用該下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器時(shí)，可接用外接電源，以減小蓄電池電量消耗。
本實(shí)用新型所述的車(chē)架17是可折疊的長(zhǎng)方形框架結(jié)構(gòu)，其后面的兩垂直助推把向上延伸構(gòu)成車(chē)架的靠背部28，加上車(chē)架后下部設(shè)置的防傾翻輪16，保證上坡或越過(guò)溝坎時(shí)安全行駛。該長(zhǎng)方形框架結(jié)構(gòu)的車(chē)架17的內(nèi)側(cè)設(shè)有穩(wěn)定支架25，其由兩件結(jié)構(gòu)相同的“工”字形內(nèi)、外構(gòu)件通過(guò)中心銷(xiāo)50連接為叉式結(jié)構(gòu)，其兩上橫梁與椅座坐墊相連接，并坐落在車(chē)架17邊框橫梁上所設(shè)的兩對(duì)內(nèi)弧形的坐墊固定座10上，該穩(wěn)定支架25的上橫梁通過(guò)活銷(xiāo)51與車(chē)架17的下橫梁鉸接。該穩(wěn)定支架25的下段結(jié)構(gòu)為與筒式直流電機(jī)2外殼形狀相吻合的弧形結(jié)構(gòu)。當(dāng)輪椅展開(kāi)時(shí)，該穩(wěn)定支架25的上橫梁可穩(wěn)固地座落在坐墊固定座10上，并通過(guò)下端連接于車(chē)架17的下橫梁對(duì)車(chē)架進(jìn)行有效穩(wěn)定的支撐，同時(shí)也很容易實(shí)現(xiàn)折疊，當(dāng)輪椅折疊時(shí)，由于穩(wěn)定支架25的下段的弧形結(jié)構(gòu)恰與筒式直流電機(jī)2的外殼的形狀相吻合，使車(chē)架的兩側(cè)部完全向中心靠攏，使輪椅折疊后厚度更小。
如圖6所示，本實(shí)用新型微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅的電控原理流程，其中微電腦控制器主要由二部分組成操縱器和控制系統(tǒng)(圖6)操縱手柄是二維操縱桿，由兩個(gè)5K電位器外加附屬電路組成。將前后方向設(shè)定為X，旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定為Z，X、Z初始值設(shè)定為2.5V；附屬電路主要產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)、高低速和電制動(dòng)信號(hào)。
控制系統(tǒng)由電源控制器、信息處理器(CPU)、操縱桿剎車(chē)控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、速度控制電路組成。
電源部分將蓄電池23的24V電壓經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換器處理后給微電腦控制器提供+5V工作電壓。
控制電路主要由微處理芯片(80C196K-16/CPU)及附屬電路組成。
電路介紹CPU的外接的晶振經(jīng)內(nèi)部二分頻產(chǎn)生8MHZ的時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)U8、U6分頻后產(chǎn)生64us的信號(hào)送到CPU的42腳，這就是PWM(脈寬調(diào)制解調(diào))的周期信號(hào)；CPU的4腳為電壓基準(zhǔn)信號(hào)輸入；45-60腳為地址/數(shù)據(jù)線；15腳為過(guò)流中斷請(qǐng)求；28、29為PWM信號(hào)輸出端；5、6、7、19、20、21、22為操縱器控制端。
本實(shí)用新型微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅的使用及工作原理
采用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可旋轉(zhuǎn)輪軸上的牙嵌式車(chē)輪離合器18，牙嵌式車(chē)輪離合器18使車(chē)輪1與雙級(jí)齒輪減速器21的動(dòng)力輸出軸分離，用手轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輪手驅(qū)動(dòng)圈22使輪椅行走；采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，靠微電腦控制裝置和電力驅(qū)動(dòng)裝置完成，通過(guò)操作操縱手柄7使操縱器8將輪椅運(yùn)行要求傳送給微電腦控制器5，從而使微電腦控制器5確認(rèn)工作要求后，發(fā)出各項(xiàng)工作程序命令，使電力驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行，按照命令進(jìn)行工作實(shí)現(xiàn)輪椅的前進(jìn)、倒退、加速、減速、制動(dòng)，可進(jìn)行一輪前進(jìn)，另一輪后退而實(shí)現(xiàn)差動(dòng)轉(zhuǎn)向，并可360°原地旋轉(zhuǎn)，控制輪椅等各項(xiàng)運(yùn)行動(dòng)作要求；使筒式直流電機(jī)2接通電流，進(jìn)行各種工作方式的切換，按照命令進(jìn)行工作，有效地控制行走中的前進(jìn)、后退、加速、減速、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和停車(chē)。當(dāng)輪椅在需減速、轉(zhuǎn)向或制動(dòng)時(shí)，通過(guò)筒式直流電機(jī)2的電流被減小或節(jié)斷，通過(guò)電磁摩擦式制動(dòng)器11的電流也同時(shí)減小或切斷；當(dāng)減小電流至電磁力小于摩擦片的彈簧彈力時(shí)，摩擦片在彈簧的彈力作用下，逐漸加強(qiáng)對(duì)筒式直流電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的摩擦，摩擦阻力使筒式直流電機(jī)軸降速；傳動(dòng)兩車(chē)輪的筒式直流電機(jī)2同時(shí)降速時(shí)，輪椅行走減速；一側(cè)筒式直流電機(jī)2減速時(shí)，輪椅轉(zhuǎn)向；切斷電流時(shí)，摩擦片將筒式直流電機(jī)轉(zhuǎn)子軸抱緊制動(dòng)，使車(chē)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)電流通過(guò)電磁摩擦式制動(dòng)器11時(shí)，產(chǎn)生的電磁力將摩擦片彈簧壓縮，解除筒式直流電機(jī)2的動(dòng)力輸出軸的制動(dòng)，輸出動(dòng)力至車(chē)輪1。
在微電腦控制裝置方面，操縱手柄7使操縱器8產(chǎn)生的二維模擬信號(hào)(X、Z)送到CPU內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，系統(tǒng)將X、Z的2.5V設(shè)定為零點(diǎn)位置，系統(tǒng)根據(jù)X、Y的變化經(jīng)CPU換算后產(chǎn)生控制信號(hào)發(fā)送到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，獨(dú)立控制兩側(cè)的筒式直流電機(jī)2的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、及一輪前進(jìn)，一輪后退的差動(dòng)轉(zhuǎn)向和360°原地旋轉(zhuǎn)功能。驅(qū)動(dòng)電路由兩路相同的H橋式電路組成，驅(qū)動(dòng)管采用EPROM對(duì)兩路電機(jī)進(jìn)行獨(dú)立控制?？刂葡到y(tǒng)特點(diǎn)采用微處理芯片控制，具有控制靈活、體積小，對(duì)外界狀態(tài)時(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)設(shè)有多重保護(hù)，如過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)、電剎；在蓄電池電壓低于22V時(shí)，有低壓報(bào)警，指示燈由綠色變?yōu)榧t色發(fā)出提示，并自動(dòng)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電路，延長(zhǎng)電池的使用壽命，從而保證整個(gè)系統(tǒng)安全可靠。
當(dāng)需進(jìn)行下肢運(yùn)動(dòng)鍛煉時(shí)(參見(jiàn)圖5)，將安裝于車(chē)架17前端縱梁上的踏腳板總成14取下，將下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60上的連接固定架32采用與踏腳板總成14同樣方式固定于車(chē)架前端縱梁上的固定銷(xiāo)座13上；患者坐穩(wěn)在輪椅上，將雙腳置于運(yùn)動(dòng)踏板35上，并用鎖緊扣帶33將雙腳可靠地把持在運(yùn)動(dòng)踏板35上，通過(guò)安裝在車(chē)架17左側(cè)扶手上的電子調(diào)速器6接通電源，使運(yùn)動(dòng)電機(jī)31工作，經(jīng)蝸輪減速器36、踏板搖臂34驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)踏板35進(jìn)行下肢的強(qiáng)制性運(yùn)動(dòng)鍛煉；以逐漸恢復(fù)下肢的運(yùn)動(dòng)功能。當(dāng)患者用輪椅散步時(shí)，該下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60的電源取用于蓄電池23，可在輪椅慢速行走中進(jìn)行鍛煉；在室內(nèi)使用該下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60時(shí)，可接用外接電源。
當(dāng)外出需攜帶輪椅時(shí)，只要松開(kāi)吊耳26上的螺母，可方便地將蓄電池架24取下，同時(shí)將安裝于車(chē)架前端縱梁上的踏腳板總成14(或下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60)取下，取下踏腳板總成14(或下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60)時(shí)只需將鎖止開(kāi)關(guān)12扳開(kāi)，然后上提踏腳板總成14(或下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60)使其離開(kāi)固定銷(xiāo)座13，便可取下，然后下壓或上提坐墊使穩(wěn)定支架25收縮靠攏，便可使輪椅疊并，隨身攜帶或裝入汽車(chē)后備箱內(nèi)。
綜上所述，本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)是1)微電腦控制，操作輕巧方便，動(dòng)作切換靈敏，運(yùn)行平緩。
2)采用一輪前進(jìn)另一輪后退的差動(dòng)轉(zhuǎn)向，并實(shí)現(xiàn)360°原地旋轉(zhuǎn)，行動(dòng)靈活方便。
3)輪椅制動(dòng)采用電磁摩擦式制動(dòng)器，在制動(dòng)的同時(shí)切斷電機(jī)電流，制動(dòng)可靠，實(shí)現(xiàn)斷電制動(dòng)，不損傷電機(jī)和減速器。
4)采用筒式直流電機(jī)，功率大，體積小，重量輕。
5)采用牙嵌式車(chē)輪離合器結(jié)構(gòu)，直接安裝于雙級(jí)齒輪減速箱輸出軸端，直接與車(chē)輪結(jié)合、分離，方便可靠。
6)設(shè)置了獨(dú)立的電動(dòng)下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器，連接結(jié)構(gòu)與踏腳板總成相同，方便與踏腳板總成相互置換；使患者既可行走，又可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)鍛煉。
7)車(chē)架采用可折疊的框架結(jié)構(gòu)，便于折疊，存放及攜帶方便。
權(quán)利要求1.一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，包括車(chē)架(17)設(shè)在車(chē)架上的兩個(gè)車(chē)輪(1)及手驅(qū)動(dòng)圈(22)，設(shè)在車(chē)架(17)前下部的導(dǎo)向輪(15)及其后下部的防傾翻輪(16)，設(shè)在車(chē)架(17)中部的椅座坐墊(27)及活動(dòng)扶手架(4)，其特征在于它還包括設(shè)在車(chē)架上可控制輪椅運(yùn)行的微電腦控制裝置及與其電連接的電力驅(qū)動(dòng)裝置，及設(shè)在車(chē)架前部的腳踏裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，其特征在于所述微電腦控制裝置包括設(shè)置在車(chē)架(17)右側(cè)部的微電腦控制器(5)及其上方扶手處的操作器座(9)、操縱器(8)、操縱手柄(7)，設(shè)在椅座坐墊(27)下方并置于蓄電池架(24)上的蓄電池(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，其特征在于所述電力驅(qū)動(dòng)裝置為設(shè)在車(chē)架兩側(cè)部并各自獨(dú)立驅(qū)動(dòng)兩側(cè)車(chē)輪(1)的兩套相同的電力驅(qū)動(dòng)裝置，其每套包括由筒式直流電機(jī)(2)與雙級(jí)齒輪減速器(21)連接為一體的總成件，筒式直流電機(jī)(2)的輸出軸與雙級(jí)齒輪減速器(21)的輸入軸為同一軸，該雙級(jí)齒輪減速器(21)的輸出軸通過(guò)其外端設(shè)置的牙嵌式車(chē)輪離合器(18)與車(chē)輪呈連接或分離狀，該筒式直流電機(jī)(2)轉(zhuǎn)子軸的末端設(shè)有電磁摩擦式制動(dòng)器(11)，該電子驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)設(shè)在其雙級(jí)齒輪減速器(21)上部的頂面卡瓦(20)及前端的側(cè)卡瓦(19)分別卡固在車(chē)架(17)的橫梁及助推把上，而構(gòu)成該電力驅(qū)動(dòng)裝置與車(chē)架(17)的固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，其特征在于所述腳踏裝置為連接在車(chē)架前端的踏腳板總成(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，其特征在于所述腳踏裝置為一連接在車(chē)架前端的下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器(60)，其包括底座(37)，固接在底座(37)上可與車(chē)架(17)連接的連接固定架(32)、運(yùn)動(dòng)電機(jī)(31)、蝸輪減速器(36)，設(shè)在蝸輪減速器(36)輸出軸上的踏板搖臂(34)、運(yùn)動(dòng)踏板(35)及其鎖緊扣帶(33)，運(yùn)動(dòng)踏板(35)上向內(nèi)依次鉸接有連桿(30)及上端與車(chē)架鉸接的擺桿(29)；其還包括設(shè)在左側(cè)扶手上可控制該下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器的電子調(diào)速器(6)，其分別與作為電源的蓄電池(23)及運(yùn)動(dòng)電機(jī)(31)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，其特征在于所述車(chē)架前端的縱梁上設(shè)有兩對(duì)可與腳踏裝置的踏腳板總成(14)或下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器60構(gòu)成易拆裝并固定連接的插接式固定銷(xiāo)座(13)及鎖止開(kāi)關(guān)(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，其特征在于所述車(chē)架(17)是可折疊的長(zhǎng)方形框架結(jié)構(gòu)，其后面的兩垂直助推把向上延伸構(gòu)成車(chē)架的靠背部(28)，該長(zhǎng)方形框架結(jié)構(gòu)的車(chē)架(17)的內(nèi)側(cè)設(shè)有穩(wěn)定支架(25)，其由兩件結(jié)構(gòu)相同的“工”字形內(nèi)、外構(gòu)件通過(guò)中心銷(xiāo)(50)連接為叉式結(jié)構(gòu)，其兩上橫梁與椅座坐墊(27)相連接，并坐落在車(chē)架(17)邊框橫梁上所設(shè)的兩對(duì)內(nèi)弧形的坐墊固定座(10)上，該穩(wěn)定支架(25)的下橫梁通過(guò)活銷(xiāo)(51)與車(chē)架(17)的下橫梁鉸接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，其特征在于所述蓄電池架(24)上還連接有吊耳(26)及吊耳座(3)，該吊耳座(3)為焊接在車(chē)架(17)側(cè)面并設(shè)有通孔的矩形板，吊耳(26)穿過(guò)吊耳座(3)的通孔，通過(guò)旋接在吊耳(26)端部的螺母構(gòu)成可對(duì)蓄電池架(24)調(diào)整及拆卸的固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，其特征在于所述穩(wěn)定支架(25)的下段結(jié)構(gòu)為與筒式直流電機(jī)(2)外殼形狀相吻合的弧形結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微電腦控制便攜式電/手動(dòng)輪椅，其主要特征是在其車(chē)架右側(cè)設(shè)有可控制輪椅運(yùn)行的微電腦控制裝置，其包括微電腦控制器、操縱器、操縱手柄。在車(chē)架兩側(cè)部固定有各自獨(dú)立驅(qū)動(dòng)兩側(cè)車(chē)輪的電力驅(qū)動(dòng)裝置，其包括由筒式直流電機(jī)及雙級(jí)齒輪減速器，雙級(jí)齒輪減速器的輸出軸通過(guò)其外端的牙嵌式車(chē)輪離合器與車(chē)輪呈連接或分離狀，筒式直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的末端設(shè)有電磁摩擦式制動(dòng)器。在車(chē)架前端設(shè)有可相互置換的踏腳板總成或電動(dòng)的下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)器。所述車(chē)架為可折疊的長(zhǎng)方形框架結(jié)構(gòu)，其上還設(shè)有蓄電池。本實(shí)用新型可使患者采用手動(dòng)和電動(dòng)方式，具有方便地行走，運(yùn)動(dòng)鍛煉及折疊后攜帶運(yùn)輸?shù)墓πА?br> 文檔編號(hào)A61G5/00GK2602741SQ0320410
公開(kāi)日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2003年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者金麗杰 申請(qǐng)人:金麗杰